Zusammenfassung
Die Frequenz eines He-Ne-Lasers wird durch Vergleich mit einer Zeeman-aufgespaltenen Ne-Absorptionslinie nachgeregelt. Die Empfindlichkeit des Vergleichs wird durch optische Verstärkung erhöht. Als Ergebnis der theoretischen und experimentellen Untersuchungen kann die Laserfrequenz mit einem Fehler von weniger als 60 kHz bezüglich der Mittenfrequenz des Ne-Absorptionsprofils eingestellt werden. Die daraus resultierende relative Frequenzstabilität von Δv/v=1.3×10−10 ist durch das systembedingte Rauschen begrenzt und kann durch geeignete Massnahmen weiter erhöht werden.
Literaturverzeichnis
K. Shimoda undA. Javan,Stabilization of the He-Ne Maser on the Atomic Line Center, J. appl. Phys.36, 718 (1965).
W. R. Bennet Jr., S. F. Jacobs, J. T. La Tourette andP. Rabinowitz,Dispersion Characteristics and Frequency Stabilization of a He-Ne Gas Laser, Appl. Phys. Lett.5, 56 (1964).
W. J. Tomlinson andR. C. Fork,Frequency Stabilization of a Gas Laser, Appl. Optics8, 121 (1969).
A. D. White, E. I. Gordon andE. F. Labuda,Frequency Stabilization of Single Mode Gas Lasers, Appl. Phys. Lett.5, 97 (1964).
G. R. Hanes, K. M. Baird,I 2 Controlled He−Ne Laser at 633 nm: Preliminary Wavelength, Metrologia5/1, 32 (1969);G. R. Hanes, C. E. Dahlstrom,Iodine Hyperfine Structure Observed in Saturated Absorption at 633 nm, Appl. Phys. Lett.14/11, 362 (1969).
R. L. Barger, J. L. Hall,Pressure Shift and Broadening of Methan Line at 3,39 μ, Studied by Laser-Saturated Molecular Absorption, Phys. Rev. Lett.22/1, 4 (1969);J. L. Hall,The Laser Absolute Wavelength Standard Problem, IEEE J. Quant. Electron.QE-4/10, 638 (1968).
A. D. White,Frequency Stabilization of Gas Lasers, IEEE J. Quant. Electron.QE-1, 349 (1965).
G. Birnbaum,Frequency Stabilization of Gas Lasers, Proc. IEEE55, 1015 (1967).
P. Laures,Stabilisation de la frequence des laser à gaz, l'Onde Electrique46, 455 (1966).
K. D. Mielenz, K. F. Nefflen, W. R. C. Rowley, D. C. Wilson andE. Engelhard,Reproducibility of Helium-Neon Laser Wavelengths at 633 nm, Appl. Optics7, 289 (1968).
E. Engelhard,Wellenlängenstabilität eines Neon-Helium-Lasers, Z. angew. Phys.20, 404 (1967).
A. D. White,Pressure- and Current-Dependence Shifts in the Center Frequency of the Doppler Broadened (2 p 4→3 s2) 6328-Å Ne20 Transition, Appl. Phys. Lett.10, 24 (1967).
A.L. Bloom andD.L. Wright,Pressure Shifts in a Stabilized Single Wavelength Helium-Neon Laser, Appl. Optics5, 1528 (1966).
K. M. Evenson, J. S. Wells, L. M. Matarrese,Absolute Frequency Measurements of the CO 2 cw Laser at 28 THz (10.6 μm), Appl. Phys. Lett.16/6 251 (1970).
H. P. Brändli, R. Dändliker andK. P. Meyer,Absolute Frequency Stabilization of a Gas Laser Using Optical Resonance Amplification Techniques, IEEE J. Quant. Electron.QE-2, 153 (1966).
R. Dändliker andH. P. Brändli,Absolute Frequency Stabilization of a He-Ne Laser for Use as a Standard, Z. angew. Math. Phys.18, 597 (1967).
G. Herziger, H. Lindner, H. Weber,Messung geringer Absorptions-und Brechungsindexänderungen mit dem Laserverstärker, Z. angew. Phys.17, 67 (1964).
V. N. Smiley, D. K. Forbes, A. L. Lewis Amplification by Reflection from an Active Interferometer Appl. Phys. Lett.7, 1 (1965).
L. J. Prescott, A. Van der Ziel,Detection of Spontaneous Emission Noise in He-Ne Lasers, Phys. Lett.12, 317, (1964).
J. A. Bellisio, C. Freed, H. A. Haus,Noise Measurement on He-Ne Laser Oscillators, Appl. Phys. Lett.4, 5 (1964).
C. Freed, H. A. Haus,Measurement of Amplitude Noise in Optical Cavity Masers, Appl. Phys. Lett.6, 85 (1965).
A. L. Bloom,Noise in Lasers and Laser Detectors, Spectra-Physics, Mountain View, Calif., Laser Tech. Bull.4 (1965).
T. J. Podgorski, F. Aronowitz,Langmuir Flow Effects in the Laser Gyro, IEEE J. Quant. Electron.QE-4, 11 (1968).
H. Boersch, G. Herziger, H. Lindner,Erhöhung des Verstärkungsfaktors eines He-Ne-Lasers durch optische Rückkopplung, Z. angew. Phys.17, 65 (1964).
R. L. Fork, D. R. Herriott, H. Kogelnik,A. Scanning Spherical Mirror Interferometer for Spectral Analysis of Laser Radiation, Appl. Optics3, 1471 (1965).
M. Siegrist, Th. Tschudi,Graphische Bestimmung der Resonatoranpassung, Interner Bericht IAP.
R. Dändliker, Th. Tschudi,Coupled Resonators: Critical Dependence of the Mutual Interaction on Their Separation, Appl. Optics8, 1119 (1969).
Th. Tschudi, R. Dändliker,Reflection Properties of an Active Three-Mirror-Resonator, Z. angew. Phys.31, 105 (1971).
A. D. White,Control System for Frequency Stabilizing a 6328 Å Gas Laser, Rev. Sci. Instr.38, 1079 (1967).
V. Bodlaj,Frequenzstabilisierung des He-Ne-Lasers mit einer äusseren Ne-Absorptionsröhre im magnetischen Wechselfeld, Frequenz23, 92 (1969);V. Bodlaj,Frequenzstabilisierung des He-Ne-Lasers mit einer äusseren Ne-Absorptionsröhre im magnetischen Wechselfeld, Z. angew. Phys.31, 97 (1971).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Herrn Prof. Dr. K. P. Meyer zum sechzigsten Geburtstag gewidmet
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Tschudi, T., Blaser, P. Frequenzstabilisierung von He-Ne-Lasern durch Ne-Resonanzabsorption. Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP) 22, 412–428 (1971). https://doi.org/10.1007/BF01613987
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01613987